WWW.LIBRUS.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - собрание публикаций
 

«ОРДЕНА ЛЕНИНА ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ХФТИ 73-14 В.М. ДЕНЯК, Н.В. ПЕРУН, Ю.В. ВЛАДИМИРОВ, А.А. НЕМАШКАЛО СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ, ЗАДАНИЯ И ПЕРЕСТРОЙКИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ...»

ОРДЕНА ЛЕНИНА АКАДЕМИЯ НАУК УССР

ОРДЕНА ЛЕНИНА ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ХФТИ 73-14

В.М. ДЕНЯК, Н.В. ПЕРУН, Ю.В. ВЛАДИМИРОВ,

А.А. НЕМАШКАЛО

СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ, ЗАДАНИЯ И ПЕРЕСТРОЙКИ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ АНАЛИЗАТОРОВ

Харьков 1973

УДК 538.082.538.12 ;

Двняк B.I., nepyi Н.Б., Владимиров D.B., Неиажкало А.А. СИСТЕМА •

ИЗМЕРЕНИЯ, ЗАДАНИЯ И ПЕРЕСТРОЙКИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ [

АНАЛИЗАТОРОВ. Препринт ФТИ АН УССР, Х§ТИ 73-4, Харьков, 1973,I* стр.) Описывается схема широкоднапаэонного ядерного магнитометра, вы- | полненного на нувнсторах, схема задания и перестроим частоты нагни- »

тометра, а также схема управления магнитным полей электромагнитного | анализатора сигналом ядерного магнитного резонанса (ЯНР).(7 рис., !

2 библ. сеялки). i

STSTTOI OF E U S C Z B O M A G H E T I C INALISlTCa MACTKPIC FIELD MEASURING,

IASK IBS COHVXB8I0K* Seiajak V.M., Fertm H.7. t Vladialror Ta.T., i Hemasenalo A.A. Preprint of R^eical-Vechnical Institute of Ukrai- .

nian АоаАьшр of Seienees* Enarkor, 1975. | i Tb» circuit of wlde-rang« nnelear xagnetoaete? with norlstors, the circuit of Magnetometer frequency task ana oomrersion, and the control circuit of electromagnetic analieator magnetie field by nuclear magnetic resonance signal are described .

ОРДЕНА ЛЕНИНА АКАДЕМИЯ НАУК УССР

ОРДЕНА ЛЕНИНА ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

* ХФТИ 73-14 В.М. ДЕНЯК, Н.В. ПЕРУН, Ю.В. ВЛАДИМИРОВ, А.А. НЕМАШКАЛО

СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ, ЗАДАНИЯ И ПЕРЕСТРОЙКИ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ АНАЛИЗАТОРОВ

Харьков 1973 TO 538.082.538.12 М-T f t Описывается схема шнроводиашзонного ядерного магнитометра, выполненного на нувиеторах, схема задания и перестройки частоты магнитометра, а также схема управления магнитным полем электромагнитного анализатора сигналом ядерного магнитного резонанса (ЯМ?) .

Блок-схема Реализация Фокусирующих свойств электромагнитных анализаторов и точное определение импульса частицы возможны только при точном измерении и стабилизации абсолютного значения магнитного поля в его рабочем зазоре. Это особенно важно при исследовании физических процессов, идущих с малым сечением, когда время экспозиции достиг? зт нескольких часов* На рис.1 приведена блок- схема разработанной систеш измерения и перестройки магнитного поля спектрометра, отличающаяся повышенным отношением U.Q /Ь1Ш, большой широкодиапазонностью, возможностью измерения и шрестройки частоты Я

–  –  –

Рис.1 Блок-схема! 1-едектромагнкт; 2-магнитомэтр, 3-таэовай детектор-, 4-узел питания элвктромагнита1 5-индикатор сигнала ЯМР; б-:нзмермтвль частоты Она состоит т двух систем, охваченных отрицательной обратной СВЯЗЬЮ. ОбщИМ ЭвеНОМ ЯВЛШТОЯ ЯЗМЗрЯТеЛЬ шаГппТНОТ® ПОЛЯ. ПО цепи к а н осуществляется перестройка магнитного поля анализатора по сигналу ЯМР, по цепи мб"-и&м9рбние и задание частоты ЯМР, Для cosдания этой системы был разработан широкодиапазон*ный шгаитоиэтр, обладающий рядом преимуществ перед ранее разработанным ( l j .

Магнитометр





Одним из процизионных методов измерения постоянных магнит1ных полей является метод ядерного магнитного резонанса. Для измерения полей, как правило, применяется Я Р на протонах .

М Измерение больших магнитных полей /10+20/кэ вызывает ряд технических трудностей. С ростом поля возрастает его градиент в области расположения датчика, что приводит к уваэньшению отношения LtfJ U^, величина которого имеет существенное значение для нормальной работы системы перестройки и стабилизации поля .

Наиболее удобным оказывается использование в автодине магнитометра металлокераммческмх дамп серии "Н". Основным их отличием от обычных электровакуумных ламп являэтся низкий уровень собственных щумов, что позволяет существенно улучшить отношние UQ/ U-m, а также малые значения межэлектродных ёмкостей, что захно для получения достаточной широкодиапааон-нооти .

Разработанный измеритель постоянного магнитного поля состоит из двух узлов: автодина /рис.2/ к блока управлений /рйеЗ/ Схема рис. 2 состоит из автодина Паунда и Найта(Л-Я«)8 усилителя высокой частоты (УВЧ) (Л^,Т^*-Тд), усилителя низкой чае»

тотьКУНЧЦЛд*}^). Для исключения влияния базового ?ока. первого каскада УВЧ на автодин в схеме приюнён разделительный катодный повторитель (Jig). Детектирование сигнала Ш? катодное»

Блок упра,вления содержит каскад УНЧ, ф&аосквятзющ?® цепь модуляции датчика и цепь развёртки луча осциллографа,, схецу питания электродвигателя перестройки частоты* CV* О Рабочий диапазон частот 7-Н5Мгц. Перекрытие всего диапазона плавное и осуществляется одни» датчиком с двумя поддиапазонами. Широйодиаяазовкость достигается sa ечё* пошепкения к кон»

туру датчика дополнительной индуктивности. Для сохранения отношения Ц У Ц в во всём диапазоне дополнительная индуктявковть является частью катушки датчика и расположена непосредственно на ампуле с образцом .

Разработанная схема обеспечивает отношение Ц У ^ я 60 во всём рабочем диапазона полей при однородности магнитного поля не хуае 1(Г э/сы., имеет малый микрофонный аффект, поэволяэт работать с малыми анодными: напряжениями, имеет малы© размера и вес* Диапазон магнитного поля 1,5*10кэ перекрывается протонный резонансом. Для перекрытия диапазона 10*20кв возможно испояьэоваляе резонанса на ядрах жития.Отновение U^U для литая значительно менынз, чем для протонов [z]. Поетому при работе с литием необходимо поддерживать амплитуду высокочастотных колебаний автодина на оптимальном уровне, который определю тс я максимумом амплитуды сигнала ЯМР .

Схема магнитометра позволяет измерять магнитныэ поля от 1508 и выше. При измерении малых полей используются датчики, рабочие диапазоны которых соответствуют заданным частотам .

Кроме этого, при работе с малыми полями необходимо перестраивать индуктивность в катоде автодина в пределах 50*100мкгк»

При работа на установке схема показала высокую до л го эрешннуа стабильность частоты (рис.4) и уровня амплитуды здао»

кочастотных колебаний»

–  –  –

Схема измерения и задания частоты ядерного магнитометра позволяет измерять и устанавливать частоту как. е командного устройства, так и по каманде с ЭВМ» Схема (рис.5) включает;

частотомер ЧЭ-3-30 1, дешифратор 2., код-анаяоговое уечРис» 4 Стабильность частоты автодина,

–  –  –

а блокировки внполгена с той целью» что если покавания дексцн частотомэра старшэ) • разряда ие совпадают с аналоговой ) ввлшоюой Еоманды того же разряда» каналы шгадшит разрядов заблокированы и на исполнятельно»г устройстве ииается сига&л только от канеда старшего раарада. Как только на вЕосоде схема сравнения этой декады разностный сигнал становится равным нуля, бложировка схемы снимается и в работу вступает следующий канал .

Таким образом» на исполнительном устройстве присутствует сигнал топко от одного ив каналов* Исполнительное устройство приводит в движение ротор конденсатора переменной ёмкости» регулируя тем самым частоту* Индикация задаваемой коиандно-даалоговы» устройством частоты проив водится на цифровая индикаторах типа ffi-2» Принципиальная схема узла приведена на рмс.6 а .

коЗЬМ О

–  –  –

Перестройка поля по сигналу Я Р осуществляется по цепи"а" М (рис.1),изменение частоты магнитометра приводит к разбалансу фазы сигналов ЯМР* Полученный разбаланс выделяется схемой фазового детектора л11=кл^, Разбалансный сигнал AU, воздействуя на источник питания основной обмотки электромагнит»

приводит к изменению тока основной обмотки. В качестве источника питания основной обмотки используется мотор-генераторная установка еовмэстно со стабилизатором тока БТМ • При дарветройве тока фазовый детектор воздействует на величину, сигнала, снимаемого с щунта и подаваемого на схзму стабилизации тока. Схема перестройки может быть применена и для других источников питания электромагнита, например, управляемых выпрямителей»

Фазовый детектор (]эис«7) преобразует сдвиг фазы импульсов Я Р в приращение напряжения. Его работа основана на принципе М работы триггера. Схема состоит из двух усилителей (П*-^)?, триггера сПд-П^) с разделённым запуском, двух, каскадов формирования опорных импульсов с-фазосдвигающими цепочками (П^-Пд)»

каскадов сглаживания (Пд-Ilg, ^ з ' ^ з ^ ' &mi'rseV№^ повторителей (Пд-Пдо)? усилителей ( П ^ - П ^ Ь Схема работает следующим образом. Сигналы ЯНР поступают на вход уеювгаеяей П^П^. Усилители заперты ш отпираются опорными импульсами* жоторне формируются ив шдулнрующего напряжения каскадами; Я7~Пд« Опорные импульсы фазируются так, что один из усилителей пропуснаэт' чётнаэ ш цульсы ЯШ, другой - нечётные. Длительность опорных импульсов определяет рабочий диапазон фазового детектора, которой может регулироваться в широких пределах» Раэделённыэ ш усиленные импульсы Я Р поступаю? на запуск триггера* Перепады напряжения, М снимаемые с триггера, поступают на сглаживающие каскады .

Если Д1-р=0, т. е. импульсы Я Р возникают при Н^О, выходные М импульсы триггера симметричны и постояннш составляющие на сглаживающих ёмкостях равны. При появлении разбаланса выходные /•

–  –  –

Рис. 7 Принципиальнал схевш, фазового детектора импульсы асиммвтрмруются, а Н а ёмкостях появляются различные постоянные составляющие. Крутивна преобразования схемы равна 0,25в/ысек. Увеличение крутизны преобразования легко достигается увеличением коллекторного напряжения триодов % " ^ б ' % 1 1 Перестройка магнитного поля при перестройке частоты осуществляется следующим образом* Изменение частоты вызывает рост разбаланса фазового детектора. При достижении разбалансом заданной величины срабатывает поляризованное реле РП-5, контакты которого управляют режимом работы ключей П ^ - П ^ - О ^ Р 6 ^ " кие одного из триодов приводит к включению мотора в соответствующей полярности, который регулирует потенциометр- делитель напряжения щунта, включённого в цепь питания основной обмотки электромагнита. Это приводит к разбалансу склепы стабилизации тока основной обмотки, а значит, и к изменению тока в ней .

Система разработана для магнитного) спектрометра установки ЛУЭ-360. Она может найти широкое применение для точного измерения шгнитных полей в диапазоне 150з+20кэ .

Литература

1. 8.М4!еняк, Н.Г.Афанасьев, В.И.Старцев, ПТЭ,,82, 1966 .

2. А.Лёше "Ядерная индукция" ИИЛ, Москва, 1963. ""*



Похожие работы:

«РПБ № 84035624.02.32073 стр. 3 Масла трансмиссионные G-Truck GL-5 по СТО 84035624-101-2013 Действителен до 09.10.2018 г . из 16 1. Идентификация химической продукции и сведения о производителе или поставщике 1....»

«С У Х И Х АЛЕКСАНДР Н И К О Л А Е В И Ч П О В Ы Ш Е Н И Е ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОКИ С Т В О Л О В О Й Д Р Е В Е С И Н Ы С У Ч Е Т О М ПРОИЗВОДСТВА Р А Д И А Л Ь Н Ы Х П И Л О М А Т Е Р И А Л О В НА Л Е С О С Е К Е Специальность 05.21.01 -Технологая и машины лесозаготовок и лесного хозяйства Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата те...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" Школа...»

«127 У Д К 8 1 1.1 1 2.2 '373.611 Д И С К У РС И В Н А Я С П ЕЦ И Ф И К А Ф У Н К Ц И О Н И РО В А Н И Я К О М П О ЗИ ТО В СО В РЕМ ЕН Н О ГО Н ЕМ ЕЦ К О ГО Я ЗЫ К А Воронина Лариса Владимировна кандидат филологических наук, доцент...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" Школа базовой инженерной подготовки Специальность 38.05.02 "Таможенное дело"...»

«знание и применение методик оценки безопасности ГТС: критерии безопасности, правила мониторинга состояния, проверка работоспособности и состояния технических средств контроля, проведение комиссионных обследований, определение значений риска аварии;работа с обслуживающим персоналом ГТС: учения, тренировки и теоретические занят...»

«Products Solutions Services SD01007F/53/RU/03.14 Руководство по эксплуатации Выносной дисплей FHX50 Измерение уровня и расхода Выносной дисплей FHX50 Содержание Содержание 1 Правила техники безопасности 2 Совместимые преобразователи 3 Комплект поставки 4 Механическая конструкция 4.1 Размеры 4.2...»

«Россия, 194044, Санкт-Петербург, Пироговская наб., 15, лит.А www.massa.ru Весы лабораторные ВК РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ВК2.790.001РЭ (Редакция 14) 2018 Благодарим за покупку весов ВК Просим ознакомиться с настоящим руководством преж...»







 
2019 www.librus.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - собрание публикаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.